ห้าสิบปีที่แล้ว ufacob999 เจฟฟ์ ปาร์กเกอร์เป็นผู้บุกเบิกทุนการศึกษาเรื่อง “การแข่งขันสเปิร์ม” ในแมลงถูกมองข้ามไปในวงกว้าง นับตั้งแต่วันนั้นเป็นต้นมา การศึกษาหลายร้อยชิ้นในสัตว์หลายชนิดได้ยืนยันถึงความสำคัญของสิ่งที่เขาค้นพบขณะดูแมลงวันผสมพันธุ์กันรอบๆ วัว
ในวันฤดูใบไม้ผลิปี 1965 เจฟฟ์ พาร์คเกอร์ นักศึกษาชีววิทยาวัย 20 ปีพบว่าตัวเองนอนราบอยู่บนท้องของเขาในทุ่งหญ้าอังกฤษ จ้องมองไปที่มูลวัวที่ลูบไล้ และกิจกรรมอันบ้าคลั่งของมูลแมลงวันรอบๆ แต่นี่ยังห่างไกลจากกรณีของนักเรียนคนหนึ่งที่ยอมรับโครงการที่ค่อนข้างน่ารังเกียจอย่างไม่เต็มใจ: Parker ได้คว้าโอกาสนี้ไว้ “ฉันเคยใช้เวลาส่วนใหญ่ในฟาร์มของเพื่อนตอนเด็กๆ และฉันก็รู้จักมูลสีเหลืองพวกนี้ดี” ปาร์คเกอร์ ซึ่งปัจจุบันเป็นศาสตราจารย์กิตติคุณแห่งมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูลเล่า
ปาร์คเกอร์สังเกตว่าทันทีที่วัวกรุณาแตะใหม่ แมลงวันตัวผู้ก็จะบินเข้ามาและกระตือรือร้นที่จะผสมพันธุ์ ในไม่ช้าผู้หญิงก็เดินตาม ลงรถใกล้ ๆ ภายในไม่กี่นาที ผู้ชายจะจับตัวเมียที่เพิ่งมาถึง ฉีดสเปิร์มของเขาเข้าไปในระบบสืบพันธุ์ จากนั้นอุ้มเธอกลับไปตบเพื่อวางไข่ ตลอดเวลา เขาจะป้องกันผู้ชายคนอื่น ๆ ที่พยายามจะแย่งเธอไปอย่างดุเดือด
ปาร์คเกอร์รู้สึกทึ่ง แต่ไม่นานเขาก็เริ่มกังวลเกี่ยวกับการเสียเวลาเปล่าๆ ไม่ใช่ของเขาเอง เพื่อความชัดเจน แต่เรื่องของมูลแมลงวัน แม้ว่าการผสมพันธุ์จะสิ้นสุดลง ตัวผู้ก็ยังยึดตัวเมียไว้ ทำไมพวกเขาถึงทำอย่างนั้น?
ท้ายที่สุดแล้ว ตัวผู้จะสร้างสเปิร์มขนาดเล็กของพวกมันมากกว่าที่ตัวเมียผลิตไข่ ดังนั้น พวกมันจึงสามารถให้กำเนิดลูกหลานได้มากขึ้นหากพวกมันออกไปหาคู่ผสมใหม่ทันทีหลังจากผสมเทียม แม้ว่าเขาจะเกลียดวิชาคณิตศาสตร์มาโดยตลอด แต่ Parker ตัดสินใจที่จะลองคำนวณตารางเวลาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแมลงวันตัวผู้เพื่อเพิ่มความสำเร็จในการสืบพันธุ์ เขาใช้เวลามากขึ้นในการลูบไล้ตลอดช่วงปีปริญญาเอกของเขา โดยจัดรถตู้คันเก่าพร้อมเตียงเพื่อที่เขาจะได้นอนใกล้ทุ่งหญ้า
หลังจากการไตร่ตรองอย่างถี่ถ้วน ในที่สุดก็ทำให้เขาประทับใจ: เพศผู้ไม่ได้แข่งขันกันเพื่อการปฏิสนธิก่อนจะผสมพันธุ์เท่านั้น การแข่งขันดำเนินต่อไปหลังจากนั้น ถ้าผู้หญิงไปผสมพันธุ์กับผู้ชายอีกคนหนึ่ง อสุจิของผู้ชายคนที่สองอาจผสมกับสเปิร์มของตัวแรกหรือแทนที่ก็ได้ ปาร์กเกอร์สามารถแสดงให้เห็นว่าตัวผู้ตัวสุดท้ายที่ผสมพันธุ์กับตัวเมียได้ผสมพันธุ์อย่างน้อย 80 เปอร์เซ็นต์ของไข่ของเธอ
สิ่งที่ Parker ได้พบได้ทำให้เกิดความกระจ่างใหม่ต่อปรากฏการณ์แมลงอื่นๆ มากมายที่อธิบายไว้ในเอกสารทางวิทยาศาสตร์ ผู้ชายบางคนทิ้งปลั๊กในระบบสืบพันธุ์ของเพศหญิง เป็นที่ทราบกันดีว่าคนอื่น ๆ ละทิ้งเส้นทางดั้งเดิมโดยสิ้นเชิงโดยฉีดสเปิร์มผ่านผนังหน้าท้องของสตรี ในปี 1970 Parker ได้รวบรวมความกล้าเพื่อเสนอคำอธิบายใหม่สำหรับพฤติกรรมแปลก ๆ เหล่านี้ในบทความเรื่อง “ การแข่งขันของอสุจิและผลที่ตามมาของวิวัฒนาการในแมลง ” เขาเสนอกลยุทธ์ทั้งหมดเหล่านี้เพื่อให้อสุจิของผู้ชายคนหนึ่งได้เปรียบเหนืออีกคนหนึ่ง
ความคิดของ Parker นั้นช้าในชุมชนวิทยาศาสตร์ แต่ในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา การแข่งขันสเปิร์มได้รับการยอมรับว่าเป็นคำอธิบายที่ดีที่สุดสำหรับการดัดแปลงที่น่าแปลกใจและบางครั้งก็แปลกประหลาด ปรากฎว่ามีความสำคัญไม่เพียงแค่ในแมลงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแมงมุม ปลา สัตว์เลื้อยคลาน นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมด้วย ซึ่งเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดการศึกษาใหม่หลายร้อยครั้งทุกปี
อวัยวะเพศชายที่แหลมคมเหมือนกรงเล็บของตัวเรือดตัวผู้ช่วยให้เขาไม่ต้องผสมพันธุ์แบบเดิมๆ เขาผสมเทียมผู้หญิงผ่านผนังหน้าท้องแทน ซึ่งจะช่วยลดการแข่งขันจากสเปิร์มของผู้ชายคนอื่นๆ
“เรื่องเล็กน้อยที่ไม่ควรเขียนเกี่ยวกับ”
ความคิดของ Parker เป็นการเปิดเผยต่อ Tim Birkhead นักนิเวศวิทยาเชิงพฤติกรรม ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ University of Sheffield ซึ่งได้ยินเกี่ยวกับแนวคิดนี้เมื่อเป็นนักศึกษาระดับปริญญาตรีในปี 1971 “ไฟทุกดวงสว่างขึ้นในทันใด มันเป็นความศักดิ์สิทธิ์” เขากล่าว “ฉันแค่คิดว่า ‘นั่นคือสิ่งที่ฉันต้องการทำ ฉันต้องการดูว่าสิ่งที่ Parker พบในแมลงมีผลกับนกหรือไม่’”
แผนของ Birkhead ไม่ได้กระตุ้นความกระตือรือร้นจากคนรุ่นเดียวกันมากนัก “คนพูดว่า ‘เสียเวลาเพราะทุกคนรู้ว่านกเป็นคู่สมรสคนเดียว’” เขาเล่า แต่เมื่อในปี 1972 เขาถูกส่งไปยังเกาะ Skomer ของเวลส์เพื่อศึกษาอาณานิคมของนกทะเลที่เรียกว่า guillemots สำหรับปริญญาเอกของเขา ในไม่ช้าก็เห็นได้ชัดว่าตัวผู้และตัวเมียของสายพันธุ์นั้นมักจะแอบออกไปผสมพันธุ์กับบุคคลอื่นที่ไม่ใช่ พวกเขาจะจับคู่กับ
เช่นเดียวกับ Parker ก่อนหน้าเขา Birkhead เริ่มอ่านวรรณกรรมโดยมองหาหลักฐานของความสำส่อนในนก แต่เมื่อคำอธิบายโดยละเอียดของชีววิทยานกมาถึงส่วนที่เขาสนใจ นั่นคือเรื่องเพศ พวกเขามักจะมองข้ามมันไป “แม้จะอายุหกสิบเศษ แต่ก็ยังเป็นเรื่องที่ไม่ควรเขียน” เขากล่าว ดังนั้นเขาจึงเริ่มพูดคุยกับนักปักษีวิทยาคนอื่นๆ เพื่อสอบถามเกี่ยวกับการผสมพันธุ์นอกทั้งคู่ และหลายคนยืนยันว่าพวกเขาเคยเห็นสิ่งที่คล้ายกัน
เริ่มต้นในปลายทศวรรษ 1980 การถือกำเนิดของการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมใส่เล็บสุดท้ายไว้ในโลงศพสำหรับแนวคิดเรื่องการมีคู่ครองเดียวในนก ซึ่งแสดงให้เห็นว่าในหลายสายพันธุ์ เพศผู้นอกเหนือจากที่อยู่ในรังสามารถให้กำเนิดลูกหลานบางคนได้ การแข่งขันสเปิร์มปรากฏว่าเป็นปัญหาสำหรับนกและแมลง Birkhead และคนอื่นๆ ได้บันทึกการดัดแปลงหลายอย่างที่เหมาะสมเมื่อมองผ่านเลนส์นั้น ตัวผู้บางตัวใช้ความพยายามอย่างมากในการปกป้องตัวเมีย และสปีชีส์ที่มักจะผสมพันธุ์นอกคู่ที่ถูกผูกมัดจะสร้างสเปิร์มที่ใหญ่ขึ้นและเร็วขึ้น ในนกน้ำ การแข่งขันของสเปิร์มอย่างเข้มข้นนำไปสู่วิวัฒนาการของ อวัยวะเพศชาย ขนาดใหญ่ที่วนเป็นเกลียว เช่นเดียวกับช่องคลอดที่มีกายวิภาคแบบเขาวงกตที่ช่วยป้องกันการปฏิสนธิแบบบังคับโดยผู้ชายที่ไม่สวย
ความขัดแย้งที่ผู้ชายจะได้รับปุ๋ยขยายไปถึงโมเลกุลที่เกิดจากระบบสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต นักวิทยาศาสตร์รู้สึกประหลาดใจกับการศึกษาต่างๆ ที่เริ่มต้นในปี 1980 โดยรายงานว่าเปปไทด์เพศ ซึ่งเป็นโปรตีนในน้ำอสุจิ ไม่เพียงแต่กระตุ้นการผลิตไข่ของสตรีเท่านั้น แต่ยังลดความอยากที่จะผสมพันธุ์อีกครั้งด้วย ซึ่งจะช่วยลดการแข่งขันของสเปิร์ม
และเปปไทด์เพศเป็นเพียงจุดเริ่มต้น ในรายงานปี 2020 นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการ Mariana Wolfner จาก Cornell University และเพื่อนร่วมงานระบุโปรตีนมากกว่า 300 ชนิดที่พบในน้ำอสุจิของแมลงวันผลไม้ตัวผู้ นักวิทยาศาสตร์พบว่าหลายสิ่งหลายอย่างเหล่านี้มีอิทธิพลต่อการแข่งขันของสเปิ ร์ม โดยส่งผลต่อการจัดเก็บสเปิร์ม หรือชอบสเปิร์มของผู้ชายมากกว่าตัวอสุจิอีกตัวหนึ่ง นักวิจัยสงสัยว่าโปรตีนอื่น ๆ จำนวนมากอาจเกี่ยวข้องกับการแข่งขันของสเปิร์ม
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อาจมีโปรตีนหลายชนิดในน้ำอสุจิถึงสิบเท่า Wolfner กล่าวเสริม; เป็นที่ทราบกันดีว่าประมาณร้อยชนิดคล้ายกับโปรตีนในแมลงวันผลไม้ แม้ว่าผลกระทบของพวกมันอาจแตกต่างกันในมนุษย์ แต่ก็แนะนำว่ามีศักยภาพระดับโมเลกุล สำหรับ การแข่งขันของสเปิร์มในสายพันธุ์ของเรา ufacob999
Credit by
